0_Биофизика

Валкина Ольга Николаевна Биофизика

6.09.2013

Развитие нервной системы в онтогенезе

Процесс развития нервной клетки состоит из нескольких стадий:

1.Рождение клетки

В результате пролиферации нейробластов, образуются нейроны специфического типа.

2.Миграция клетки

Возникшие нейроны мигрируют. Это свойство нейронов исследовал Рамон-н-Кахал. Он обнаружил, что на концах отростков нейронов имеются утолщения, и назвал их конусами роста. Отростки нейронов прикрепляются к окружающим структурам за счѐт выпячивания филлаподий, тем самым обеспечивая движение отростка.

3.Дифференцировка клетки

Происходит по трѐм направлениям: нейрональному, ганглионарному и глиальному. Данная стадия заканчивается образованием синаптических контактов.

4.Созревание клетки

Процесс, в результате которого нейроны и нейронные сети приобретают свою окончательную форму. Важным этапом этой стадии является образование миелиновой оболочки.

5.Гибель клетки

Нейроны лишены способности к регенерации.

Как только процессы развития нервной системы на пренатальной стадии заканчиваются новые нервные не возникают, хотя при этом у каждого нейрона сохраняется способность к формированию новых отростков и новых синаптических контактов. Т.о. тело нервной клетки является сравнительно неизменным компонентом нервной системы, а синаптические сети, образуемые между разными нейронами, подвергаются непрерывной модификации.

Спраутинг – возникновение аксонных выростов, обладающих подвижностью и способных прорастать к вакантным местам и устанавливать новые синаптические контакты.

Данное свойство нервных клеток в значительной степени служит основой пластичности нейронный сетей и компенсаторной функции нервной системы.

Например, ребѐнок в раннем возрасте заражается стафилококком и получает антибиотики, которые могут атрофировать его зрительный или слуховой нерв (это особенно актуально в возрасте ребенка до недели).

Численность гибнущих нейронов на протяжении жизни в некоторых отделах мозга может составлять до 75%. Дегенерация большого числа

нейронов происходит уже на этапах эмбрионального развития в процессе конкуренции за иннервацию скелетных мышц.

Этапы развития нервной системы

Нервная система млекопитающих развивается из наружнего зародышевого листка эктодермы

2 неделя

На дорсальной стороне эмбриона закладывается продольное утолщение - нервная пластинка. Длина зародыша – 1,5мм

3 неделя

Нервная пластинка прогибается и образуется нервный желобок. Длина зародыша – 2,5мм

4 неделя

Нервный желобок замыкается и превращается в нервную трубку. Процесс формирования нервной трубки называется нейруляцией. Длина зародыша –

5мм.

В начале нервная трубка состоит из одного слоя эпиндимных клеток. К концу 4й недели развития в нервной трубке формируется 3 слоя.

1.Внутренний – эпиндимный или зародышевый слой

2.Средний или промежуточный – мантийный

3.Наружный – краевой

Зачатковые клетки эпиндимного слоя в процессе пролиферации дифференцируются на:

1.Нейрональное направление

Нейробласты (предшественники нервных клеток) мигрируют в мантийный слой, где происходит развитие нейрона

Схема развития нейрона

2. Ганглионарное

Нейроны, мигрирующие из нервного гребня дают начало нескольким типам нейронов периферической нервной системы: например, спинномозговые ганглии, вегетативные ганглии, биполярные слуховые клетки.

3. Глиальное

Спонгиобласты – предшественники глиальных клеток.

a)клетки, не покидающие эпиндимного слоя превращаются в эпиндимоциты и обеспечивают циркуляцию спинномозговой жидкости

b)клетки, мигрирующие в мантийный слой превращаются в астроциты. Они имеют звѐздчатую форму, располагаются между кровеносными сосудами и нейронами и выполняют функции:

Опорная

Трофическая

Экскреторная

Образуют гематоэнцефалический барьер

с) Олигодендроциты – образуют миелиновую оболочку

d) Микроглия – имеет мезенхимное происхождение. Клетки микроглии являются макрофагами, которые уничтожают токсические вещества и продукты распада нервной системы.

5 неделя

Длина зародыша – 8мм. Сформированы мозговые пузыри, отчѐтливо выражены спинальные ганглии.

6 неделя

Образуются изгибы нервной трубки, формируются нервные сплетения. Намечаются мозговые оболочки. Длина зародыша – 12мм.

8 неделя

Длина зародыша – 23мм. В коре появляются типичные слои, заметны обонятельные доли.

12 неделя

Длина зародыша – 56мм Формируются основные структурные черты спинного и головного мозга, появляются конский хвост и концевая нить спинного мозга. Начинается дифференцировка клеток нейроглии.

16 неделя

Длина зародыша – 112мм. Различаются доли головного мозга. Отчетливо видны бугорки четверохолмия и мозжечок.

20-40 неделя

Длина зародыша – от 150 до 500мм. Заканчивается миелинизация спинного мозга, начинается миелинизация головного мозга. Завершается формирование коммисур мозга.